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Die
Erfindung betrifft eine Auswerfereinheit, insbesondere für eine Straßenfräsmaschine
mit einem Auswerfer, der eine Förderfläche aufweist.
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Straßenfräsmaschinen
weisen üblicher
Weise ein Fräsrohr
auf, auf dessen Oberfläche
eine Vielzahl von Meißelhaltern
befestigt sind. Dabei sind die Meißelhalter meist Teil eines
Meißelhalterwechselsystems,
das auch ein Basisteil umfasst. Das Basisteil ist auf der Oberfläche des
Fräsrohrs
angeschweißt
und nimmt den Meißelhalter
auswechselbar auf. Der Meißelhalter
dient zur Befestigung eines Meißels, üblicherweise
eines Rundschaftmeißels, wie
er beispielsweise aus der P 37 01 905 A1 bekannt ist. Die Meißelhalter
sind derart auf der Oberfläche
des Fräsrohrs
angeordnet, dass sich spiralförmige
Wendel ergeben. Die Wendel gehen dabei vom Randbereich des Fräsrohrs aus
und drehen sich zur Mitte des Fräsrohrs
hin.
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Damit
treffen sich die Wendel, die von den gegenüberliegenden Randbereichen
ausgehen, jeweils in der Mitte des Fräsrohrs. In diesem Bereich sind
dann auch ein oder mehrere Auswerfer angeordnet. Die Wendeln fördern das
von den Meißeln
abgetragene Gut zu den Auswerfern. Die transportieren es dann aus
dem Wirkungsbereich des Fräsrohrs
ab.
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Die
Auswerfer unterliegen einem starken Verschleißangriff und müssen daher
regelmäßig überprüft und ausgewechselt
werden. Hierzu muss der auf dem Fräsrohr angeschweißte Auswerfer
abgetrennt und ein neuer aufgeschweißt werden. Dabei ist auf die
exakte Positionierung und Ausrichtung des Auswerfers zu achten,
um eine ideale Ausförderleistung
zu erreichen. Diese Tauscharbeit ist im beengten Arbeitsbereich
des Fräsrohrs
mühsam.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Auswerfer bereitzustellen,
der eine einfache Maschinenwartung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Auswerfereinheit nach Anspruch 1 gelöst. Demgemäß ist der
Auswerfer auswechselbar an einem Tragteil befestigbar. Auf diese
Weise entsteht ein Werkzeugsystem bei dem der Auswerfer im Schadens-
oder Verschleißfall einfach
und schnell gewechselt werden kann. Damit ergibt sich eine deutliche
Arbeitserleichterung und es lassen sich die Maschinenstillstandzeiten
deutlich reduzieren.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen
sein, dass der Auswerfer in mindestens zwei verschiedenen Betriebsstellungen
an dem Träger
befestigbar ist.
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Der
Auswerfer kann in einer Betriebsstellung bis zur Erreichung der
Verschleißgrenze
genutzt werden. Dann wird der Auswerfer in die nächste Betriebsstellung gebracht
und kann dann weitergenutzt werden. Auf diese Weise ergibt sich
für den
Auswerfer eine deutlich verlängerte
Standzeit, als bei den üblichen
Auswerfern.
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Hierbei
kann es vorgesehen sein, dass zum Wechsel der Betriebsstellungen
der Auswerfer um 180° verdreht
angebaut ist. Hierbei macht man sich die Erkenntnis zunutze, dass
der Auswerfer im Wesentlichen an seinem dem Fräsrohr abgewandten Bereich verschleißt. Ist
der Verschleißzustand
dort erreicht, wird der Auswerfer demontiert und um 180° gedreht
wieder angebaut. Die Auswerferstandzeit lässt sich dadurch deutlich verlängern, im
Idealfall sogar verdoppeln. Um beim Wechsel der Betriebsstellungen
des Auswerfers möglichst
wenig Zeit zu verlieren und die Montage eindeutig zu gestalten,
kann es vorgesehen sein, dass der Auswerfer und der Halter eine
mechanische Schnittstelle bilden, die eine Montage des Auswerfers
auf Umschlag ermöglicht.
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Eine
sichere Befestigung des Auswerfers am Tragteil ergibt sich dadurch,
dass der Auswerfer eine Befestigungsaufnahme und/oder einen Befestigungsansatz
aufweist, und dass der Auswerfer mittels einem oder mehreren Befestigungselementen mittelbar
oder unmittellbar mit dem Träger
verbunden ist.
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Eine
denkbare Erfindungsalternative ist dergestalt, dass der Auswerfer
mittels einer Befestigungsseite an einer Stützfläche des Trägers flächig abgestützt ist, dass der Auswerfer
einen Fixieransatz und/oder eine Fixieraufnahme aufweist und dass
der Fixieransatz in eine Fixieraufnahme des Trägers eingreift und/oder ein
Fixieransatz des Trägers
in die Fixieraufnahme des Auswerfers eingreift. Mit der ineinanderzahnenden
Verbindung von Fixieransatz und Fixieraufnahme wird eine formschlüssige Verbindung geschaffen, über die
sich Bearbeitungskräfte
belastungsoptimiert ableiten lassen. Dies wird insbesondere dann
möglich,
wenn vorgesehen ist, dass die formschlüssige Verbindung einen Versatz
des Auswerfers gegenüber
dem Träger
quer zur Vorschubrichtung behindert oder blockiert.
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Bei
der erfindungsgemäßen Auswerfereinheit
kann es vorgesehen sein, dass der Träger einen Befestigungsfuß aufweist,
an den ein Stützteil
angeformt ist, und dass der Befestigungsfuß eine im Wesentlichen in Vorschubrichtung
verlaufende Befestigungsfläche
aufweist. Der Träger
kann mittels der Befestigungsfläche
lagerichtig auf dem Fräsrohr
positioniert und daran befestigt, insbesondere angeschweißt, werden.
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Der
Träger
lässt sich
als kostengünstiges Bauteil
einfach fertigen.
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Wenn
vorgesehen ist, dass der Befestigungsfuß in und oder entgegen der
Vorschubrichtung gegenüber
dem Stützteil
verbreitet ist, dann entsteht eine belastungsoptimierte Geometrie.
Der Übergangsbereich
zwischen dem Stützteil
und dem Befestigungsfuß ist
im Werkzeugeinsatz hohen Biegespannungen ausgesetzt. Die Verbreiterung
verringert dort die Materialspannungen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsvariante
der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Auswerfer eine Förderfläche aufweist,
die im Wesentlichen quer zur Vorschubrichtung der Auswerfereinheit
angeordnet ist und zumindest bereichsweise in Richtung entgegen
der Werkzeugvorschubrichtung gemuldet, insbesondere schaufelartig
eingetieft ausgebildet ist. Diese gemuldete Formgebung ermöglicht eine
Geometrie, die die Ausförderrate
verbessert.
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Wenn
vorgesehen ist, dass in die Förderfläche eine
oder mehrere Vertiefungen eingebracht sind, dann kann sich während des
Werkzeugeinsatzes abgetragenes Gut in den Vertiefungen ablagern. Es
bildet dort eine „natürliche” Verschleißschutzschicht.
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Gemäß einer
Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass als Befestigungsaufnahme wenigstens
eine Schraubaufnahme verwendet ist, dass die Schraubaufnahme der
Frontseite des Auswerfers zugekehrt in eine Schraubenkopfaufnahme ausläuft, in
der ein Schraubenkopf einer Befestigungsschraube zumindest bereichsweise
unverdrehbar aufnehmbar ist. Mit den Schraubverbindungen ist ein
schneller und problemloser Auswerfertausch möglich. Die versenkte oder teilversenkte
Aufnahme des Schraubenkopfs verhindert einen abrasiven Angriff am
versenkten Kopfbereich. Darüber
hinaus wird ein Lösen
der Schraube hier verhindert.
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Wenn
die Gestaltung des Auswerfers derart ist, dass auf der der Förderfläche abgewandten Rückseite
eine oder mehrere angeformte Versteifungsrippen angeordnet sind,
dann kann mit geringem Materialaufwand ein ausreichend steifer Auswerfer
konstruiert werden.
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Eine
bevorzugte Erfindungsvariante ist dergestalt, dass die Befestigungsseite
einen konvexen Befestigungsabschnitt zur Anlage an einem konkaven
Aufnahmeabschnitt eines Trägers
aufweist. Auf diese Weise ergibt sich zwischen dem Träger und dem
Auswerfer eine Flächenverbindung, über die sich
Bearbeitungskräfte
auch bei unsymmetrischer Krafteinwirkung auf die Förderfläche sicher
abtragen lassen.
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Wenn
vorgesehen ist, dass der Träger
den Auswerfer derart hält,
dass die Förderfläche gegenüber der
Vorschubrichtung leicht geneigt verläuft, dann kann die Ausförderleistung
optimiert werden. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Neigungseinstellung
im Winkelbereich von ±20° eine besonders
gute Leistung erreicht wird. Überraschender
Weise ergibt sich ein Optimum bei negativem Neigungswinkel, nämlich bei
einer Neigung um 5° bis
15° entgegen der
Vorschubrichtung.
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Eine
zusätzliche
Verbesserung der Auswerferstandzeit lässt sich dadurch erreichen,
dass im Bereich der Förderfläche wenigstens
ein Verschleißschutzelement
angeordnet ist, das aus einem verschleißfesteren Material als die
Förderfläche besteht, wobei
insbesondere vorgesehen sein kann, dass das Verschleißschutzelement
in einem Hartwerkstoffelement oder einer Auftragsschweißung gebildet
ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Fräswalze
einer Straßenfräsmaschine
in Frontansicht,
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2 die
Fräswalze
gemäß 1 in
Seitenansicht,
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3 die
Ansicht gemäß 2 vergrößert und
in leicht veränderter
Darstellung,
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4 eine
Auswerfereinheit in perspektivischer Frontansicht,
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5 die
Auswerfereinheit gemäß 4 in perspektivischer
Rückansicht,
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6 einen
Träger
der Auswerfereinheit gemäß 5 in
perspektivischer Rückansicht,
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7 den
Träger
gemäß 6 in
perspektivischer Ansicht,
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8 einen
Auswerfer der Auswerfereinheit gemäß 6 in perspektivischer
Frontansicht,
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9 den
Träger
gemäß 8 in
perspektivischer Rückansicht,
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10 in
perspektivischer Rückansicht
eine zweite Ausgestaltung einer Auswerfereinheit mit einem Auswerfer
und einem Träger
und
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11 die
Anordnung gemäß 10 in
perspektivischer Frontansicht.
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1 zeigt
eine Fräswalze
mit einem zylindrischen Fräsrohr 10,
auf dessen Walzenoberfläche 10.1 eine
Vielzahl von Basisteilen 11 von Meißelhalterwechselsystemen aufgeschweißt sind.
Die Basisteile 11 tragen auswechselbare Meißelhalter 12.
In den Meißelhaltern 12 ist
jeweils ein Meißel 13,
nämlich
ein Rundschaftmeißel
auswechselbar aufgenommen. Die Basisteile 11 sind einander
so zugeordnet, dass sie eine Wendel, nämlich eine Transportwendel bilden.
Dabei dreht sich die Wendel, ausgehend von der Seite des Fräsrohrs 10 auf
der Walzenoberfläche 10.1 in
Richtung auf die zwischen den beiden Seiten gebildete Fräsrohrmitte.
In den 1 und 2 sind zur besseren Übersichtlichkeit
nur ein Teil der Meißelhalterwechsel-Systeme dargestellt.
Von den nicht gezeigten Meißelhalterwechsel-Systemen
sind ersatzweise strichlierte Linien gezeigt, die die Mittellängsachse
der Meißel 13 repräsentieren.
Wie diese Linien erkennen lassen, stehen beidseitig der Fräsrohrmitte
jeweils mehrere Transportwendel.
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Die
Transportwendel treffen sich paarweise im Bereich der Fräsrohrmitte.
Wie die 1 erkennen lässt, ist dort jeweils mindestens
eine Auswerfereinheit angeordnet. In der 3 sind gegenüber der Darstellung
gemäß 2 die
Meißelhalterwechsel-Systeme
nicht gezeigt, die den Blick auf die Auswerfereinheit verstellen.
Wie diese Darstellung erkennen lässt,
wird die Auswerfereinheit von einem Tragteil 30 und einem
Auswerfer 20 gebildet.
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In
den 4 und 5 ist die Auswerfereinheit in
Alleindarstellung gezeigt.
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Unter
Bezugnahme auf 6 und 7 wird zunächst die
Konstruktion des Tragteils 30 erläutert. Es weist einen Befestigungsfuß 31 auf,
der an seiner Unterseite eine Befestigungsfläche 33 bildet. Mit
dieser kann das Tragteil 30 auf die Walzenoberfläche 10.1 aufgesetzt
und seitlich verschweißt
werden. An den Befestigungsfuß 31 ist
nach oben abstehend ein Stützteil 35 angeformt,
der eine Rückseite 36 bildet.
Der Befestigungsfuß 31 ist
mittels eines Ansatzes 32 über die Rückseite 36 verbreitert,
so dass er eine breite Befestigungsfläche 33 mit großem Stützabstand
bildet. Darüber
hinaus bringt die durch den Ansatz 32 bewirkte Querschnittsverbreiterung eine
Verstärkung
des hoch belasteten Übergangsbereiches
zwischen Befestigungsfuß 31 und
Stützteil 35.
Eine weitere Verbreiterung der Befestigungsfläche 33 wird mit einem
frontseitigen Vorsprung 34 erreicht, der sich ebenso wie
der Ansatz 32 über
die gesamte Breite des Tragteils 30 erstreckt. Das Tragteil 30 weist
frontseitig eine Stützfläche 37 auf,
die sich über
die Vorderseite des Stützteils 35 und
auch über einen
Teil des Befestigungsfußes 31 erstreckt.
Diese Ausbildung der Stützfläche 37 ermöglicht eine
festigkeitsoptimierte Abstützung
des Auswerfers 20. In die Stützfläche 37 sind zwei Aufnahmen 37.1, 37.2 eingearbeitet.
Die beiden Aufnahmen 37.1, 37.2 sind so in die
Stützfläche 37 eingetieft,
dass sie trogartige Mulden bilden.
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Mit
Bezug auf die 8 und 9 wird nachfolgend
der Auswerfer 20 erläutert.
Er ist plattenförmig
als Gesenk-Schmiedeteil ausgebildet und daher besonders steif. Der
Auswerfer 20 weist eine frontseitige Förderfläche 21 auf.
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Diese
ist mit Eintiefungen 21.1, 22 versehen. Zwischen
den Eintiefungen 21.1 stehen Rippen, die im Winkel zur
Senkrechten stehen und somit in Richtung zur Auswerfermitte geneigt
sind. Die Eintiefungen nehmen während
des Betriebseinsatzes Abraummaterial auf, so dass sich ein „natürlicher” Verschleißschutz
bildet. Eine besonders gute Förderrate wird
zudem dadurch erreicht, dass die Förderfläche 21 konkav und
damit schaufelartig ausgebildet ist. Die Eintiefung 22 weist
zwei Schrägflächen 22.1 auf, die
im Winkel zu der Förderfläche 21 stehen
und die Förderwirkung
unterstützen.
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Zwischen
den beiden Eintiefungen 22 steht ein verdickter Ansatz 23,
der zwei als Durchgangsbohrungen ausgebildete Schraubaufnahmen 29 aufnimmt.
Die Schraubaufnahmen 29 laufen frontseitig in sechseckige
Schraubenkopfaufnahmen 29.1 aus.
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Die 9 zeigt
die Rückseite
des Auswerfers 20. Wie diese Darstellung erkennen lässt, stehen rückseitig
rippenartige Fixieransätze 26.1, 26.2 vom Auswerfer 20 vor.
Die Fixieransätze 26.1, 26.2 sind
in ihrer Anordnung und Dimensionierung auf die Anordnung und Form
der Aufnahmen 37.1, 37.2 des Trägers 30 angepasst.
Die Schraubaufnahmen 29 sind durch den Fixieransatz 26.1 hindurchgeführt.
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Wie 9 weiter
erkennen lässt,
sind in den rückseitigen
Eckbereichen des Auswerfers 20 Versteifungsrippen 27 angeordnet.
Diese sind an den horizontalen Fixieransatz 26 angeschlossen,
so dass sich eine optimale Kraftableitung ergibt.
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Zur
Befestigung des Auswerfers 20 wird dieser mit seiner Rückseite
an die Stützfläche 37 des Trägers 30 angesetzt.
Dabei greifen dann die Fixieransätze 26.1, 26.2 in
die korrespondierenden Aufnahmen 37.1, 37.2 ein.
Auf diese Weise ergibt sich eine kreuzweise Verzahnung, die eine
Verschiebung des Auswerfers 20 gegenüber dem Träger 30 in Achs- und
Radialrichtung des Fräsrohrs 10 verhindert. Über diese
verzahnte Verbindung können
große Teile
der während
des Werkzeugeinsatzes entstehenden Kräfte abgeleitet werden.
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Die
Schraubaufnahmen 29, 36.1 des Auswerfers 20 und
des Trägers 30 stehen
in Flucht, so dass Befestigungsschrauben 24 (siehe 4 und 5)
durch sie hindurchgesteckt werden können. Der Schraubenkopf der
Befestigungsschrauben 24 findet in der Schraubenkopfaufnahme 29.1 Platz,
wo er unverdrehbar gehalten wird. Auf die Befestigungsschrauben 24 können, vorzugsweise
selbst sichernde Muttern 28 aufgeschraubt und somit der
Auswerfer 20 am Träger 30 fixiert
werden.
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Während des
Werkzeugeinsatzes verschleißt
vornehmlich der radial außenstehende
Bereich des Auswerfers 20. Der Auswerfer 20 ist,
wie die 8 und 9 erkennen
lassen, symmetrisch zur Mittelquerebene ausgebildet. Bei Erreichen
der Verschleißgrenze
kann er daher abgebaut und um 180° gedreht
wieder angebaut werden.
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10 und 11 zeigen
eine weitere Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Auswerfereinheit.
Diese umfasst wieder einen Auswerfer 20 und einen Träger 30.
Der Auswerfer 20 besitzt wieder eine gemuldete Förderfläche 21,
die in Bearbeitungsrichtung gewandt ist, wobei die Muldung konkav
in Richtung entgegen der Bearbeitungsrichtung eingetieft ist. Der
Förderfläche 21 abgewandt weist
der Auswerfer 20 an seiner rückwärtigen Befestigungsseite 25 einen
Befestigungsansatz 20.1 auf. Dieser steht blockartig entgegengesetzt
der Bearbeitungsrichtung ab. Er besitzt zwei Schraubaufnahmen, die
fluchtend zu Schraubaufnahmen des Trägers 30 angeordnet
werden können.
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Durch
die Schraubaufnahmen lassen sich Befestigungsschrauben 24 hindurchführen und
auf deren Schraubbolzen endseitig Muttern 28 aufdrehen.
Damit wird der Auswerfer 20 fest mit einer Stützfläche 37 des
Trägers 30 verspannt.
Wie die Zeichnungen erkennen lassen, ist der Auswerfer 20 im
Bereich der Befestigungsseite 25 mit Ausnehmungen 20.2 versehen.
Die obere Ausnehmung 20.2 nimmt die Köpfe der Befestigungsschrauben 24 auf
und schützt
sie so hinter der Förderfläche 21 vor
dem abrassiven Angriff des abgetragenen Materials. Die untere Ausnehmung 20.2 zieht
sich schürzenartig über den
Träger 30 und
schützt
diesen hier. Der Auswerfer 20 ist zur Mittelquerachse symmetrisch
und kann daher um 180° gedreht
auf Umschlag in zwei Betriebsstellungen an dem Träger 30 befestigt
werden.